JP2018120903A - 電装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電装基板と底壁との間にポッティング剤を適切に流れ込ませることができるケース本体を備えた電装装置を提供すること。【解決手段】 周壁と底壁とを備えたケース本体の内部に電装基板を取り付け、電装基板をポッティング剤で覆う電装装置であって、ケース本体は、底壁と周壁との間に所定の隙間を設けて電装基板を取り付ける電装基板取付部を備え、電装基板取付部の周壁は、少なくとも一部に電装基板の端部との隙間が大きく形成されたポッティング剤注入部を備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、電装基板が収納されるケース本体を備えた電装装置に関する。

各種の機器に設けられる電装基板は、使用場所などに応じて気候等の環境変化や、振動などの影響を受ける。例えば、給湯器の内部に備えられる電装基板などは、内部の温度変化、湿度変化、振動等の影響を受ける。このため、収納されるケース本体内に取り付けられた電装基板をポッティング剤で覆うことで、これらの変化等による電装基板への影響を低減する方法がある。

例えば、この種の先行技術として、プリント基板を取り付けるケースの底面に、プリント基板に取り付ける素子のリードが収まる寸法の凹部を形成するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１３５９５４号公報

ところで、ポッティング剤は、ある程度の粘性を有し、電装基板の下面とケースの底壁との間に流れ込ませるとともに、電装基板の上部に所定の厚み分を流し込んだ後、恒温槽などで硬化させる。

しかし、電装基板を装着した状態の電装基板の下面とケースの底壁との間にポッティング剤を流れ込ませる場合、ポッティング剤が粘性を有しているため、狭い隙間から電装基板の下方へ流れ込ませることは難く、ポッティング剤が電装基板の上面に配置されたコネクタなどの各種部品を浸漬するまで溢れるおそれがある。ポッティング剤が溢れるのを抑えるためには、ポッティング剤の注入量を少なくし、時間をかけて徐々に注入する必要があり、効率が悪くなる。

また、ポッティング剤が電装基板の下面とケースの底壁との間に流れ込むときに流れが乱れて空気が混入するおそれがある。この場合、電装基板の下面に空気溜まりが生じた状態で硬化させるおそれがある。

なお、上記特許文献１に記載のケースでは、ポッティング剤の使用量を減らすことはできるが、電装基板の上面にコネクタなどが配置されている場合に、ポッティング剤がコネクタ内部に侵入しないように流し込むことは難しい。

そこで、本発明は、電装基板と底壁との間にポッティング剤を適切に流れ込ませることができるケース本体を備えた電装装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、周壁と底壁とを備えたケース本体の内部に電装基板を取り付け、前記電装基板をポッティング剤で覆う電装装置であって、前記ケース本体は、前記底壁と前記周壁との間に所定の隙間を設けて前記電装基板を取り付ける電装基板取付部を備え、前記電装基板取付部の前記周壁は、少なくとも一部に前記電装基板の端部との隙間が大きく形成されたポッティング剤注入部を備えている。

この構成により、電装基板取付部の周壁の一部に備えられた、電装基板の端部との隙間が大きく形成されたポッティング剤注入部からポッティング剤を流れ込ませることで、ポッティング剤が電装基板の上面へ溢れることを抑えて電装基板の下面とケース本体の底壁との間へ適切に流れ込ませることができる。よって、コネクタなどが上面に配置された電装基板でも、ポッティング剤で適切に覆うことができる。

また、前記電装基板取付部の前記底壁は、前記電装基板との隙間が、前記ポッティング剤注入部に近い部分は広く、遠い部分は狭くなる段差状の棚部を有していてもよい。「段差状の棚部」は、１段又は２段以上を含む。このように構成すれば、ポッティング剤注入部から流れ込ませたポッティング剤が電装基板との隙間が広い部分から速やかに流れ込み、隙間が狭くなる段部に沿って流れ込んで電装基板と底壁との間へ適切に流れ込ませることができる。しかも、ポッティング剤注入部から離れた位置では電装装置と底壁との隙間が狭くなり、ポッティング剤の使用量を抑えることができる。

また、前記棚部は、該棚部の段差状の接続部分が傾斜壁となっていてもよい。このように構成すれば、ポッティング剤が棚部の段差状の部分で傾斜壁に沿って流れ込んでいくため、ポッティング剤をよりスムーズにポッティング剤注入部から遠い部分へ流れ込ませることができる。

また、前記ポッティング剤注入部は、注入部周壁と注入部底壁との接続部に、前記電装基板の方向に傾斜する注入部傾斜壁を有していてもよい。このように構成すれば、ポッティング剤注入部から流れ込ませるポッティング剤が注入部傾斜壁に沿って電装基板の下面とケース本体の底壁との間に流れ込みやすくなり、ポッティング剤を電装基板の下方空間へより流れ込みやすくできる。

また、前記ポッティング剤注入部は、前記電装基板の角部位置に備えられていてもよい。このように構成すれば、ポッティング剤が流れ込みにくい電装基板の角部から電装基板とケース本体の底壁との間にポッティング剤をスムーズに流れ込ませることができる。

本発明によれば、ケース本体に電装基板が取り付けられた状態で、電装基板の端部との隙間が大きく形成されたポッティング剤注入部から電装基板の下面とケース本体の底壁との間に流れ込ませるポッティング剤を、搭載した部品の機能を失うことなく適切に流れ込ませることが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る電装装置のケース本体を示す平面図である。 図２は、図１に示すケース本体に電装基板を取り付けた状態の平面図である。 図３は、図２に示すIII−III矢視の断面図である。 図４は、図３に示す断面の電装基板に取り付けられた各種部品とケース本体を誇張して示す模式図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る電装装置のケース本体に電装基板を取り付けた状態の図３と同じ断面の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、矩形状の電装装置１に内蔵される矩形状のケース本体１０を例に説明する。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における上下方向の概念は、図３に示す断面図における上下方向の概念と一致するものとする。

（ケース本体の構成と電装基板）
図１は、第１実施形態に係る電装装置１のケース本体１０を示す平面図である。図２は、図１に示すケース本体１０に電装基板５０を取り付けた状態の平面図である。図２では、電装基板５０を板材で示しているが、電装基板５０はコネクタ、コイルなどの各種部品が取り付けられた状態（図４）でケース本体１０に取り付けられる。

図１に示すように、この実施形態のケース本体１０は、平面視が矩形状に形成され、周壁１６の内部に電装基板５０（図２）を取り付ける複数の電装基板取付部１１，１２が形成されている。この実施形態では、２つの電装基板取付部１１，１２の一方（この例では、電装基板取付部１１）に取り付けられる電装基板５０がポッティング剤６０（例えば、ウレタン系、シリコン系、エポキシ系の樹脂：図４）で覆われるようになっている。以下、電装基板取付部１１について説明する。電装基板取付部１１には、電装基板５０を係止する爪部１３と、電装基板５０を固定する固定部１４とが設けられている。固定部１４は、底壁１５から突出しており、電装基板取付部１１に取り付けられる電装基板５０（図２）を底壁１５から浮かせた状態で取り付けるようになっている。

図２に示すように、ケース本体１０の電装基板取付部１１に電装基板５０が取り付けられた状態では、ケース本体１０の周壁１６と電装基板５０との隙間Ｓ１は、ほぼ同一の狭い所定の隙間Ｓ１となる。

そして、図１，２に示すように、電装基板取付部１１には、周壁１６の一部にポッティング剤６０のポッティング剤注入部３０（以下、単に「注入部３０」という）が設けられている。注入部３０は、周壁１６の一部に、電装基板取付部１１から側方に広がる開口部を形成するように設けられている。注入部３０は、少なくとも一部に設けられていればよく、複数箇所に設けることもできる。この注入部３０は、電装基板５０が取り付けられた状態で（図２）、電装基板５０の端部５２と隙間Ｓ２が大きく形成されている。隙間Ｓ２としては、注入部３０から注入されたポッティング剤６０が電装基板５０の上面へ溢れ出ない隙間Ｓ２に設定される。

また、注入部３０は、電装基板５０の角部位置となる電装基板取付部１１の角部に設けられている。これにより、ポッティング剤６０を電装基板５０の角部から電装基板５０の下面５１と底壁１５との間に流れ込ませるようにしている。

さらに、図１に示すように、上記電装基板取付部１１の底壁１５には、後述する図３，４に示すように上方へ突出する棚部２０，２１が形成されている。この実施形態では、電装基板取付部１１の注入部３０に近い部分が第１底部２２となっており、注入部３０から離れた位置の棚部２０によって形成された第２底部２３と、更に離れた位置の棚部２１によって形成された第３底部２４とを有している。この実施形態では、第３底部２４を囲うように第２底部２３が形成されている。

上記第１底部２２の範囲、第２底部２３の範囲、第３底部２４の範囲、及び第２底部２３の位置、第３底部２４の位置は、電装基板５０の下面５１から下方に突出する各種部品のリードなどの位置、突出量に応じて設定すればよい。第２底部２３の範囲及び第３底部２４の範囲を広くすることで、ポッティング剤６０の使用量を減らすことができる。

なお、図２に示すように、もう一方の電装基板取付部１２にも電装基板５５が取り付けられるが、この電装基板５５はポッティング剤６０で覆われないため、全周が周壁１６とほぼ同一の狭い隙間Ｓ１で取り付けられている。

（ケース本体の構造）
図３は、図２に示すIII−III矢視の断面図であり、図４は、図３に示す断面図の電装基板５０に取り付けられた各種部品とケース本体１０を誇張して示す模式図である。以下、電装基板取付部１１の構造について詳細に説明する。

図３に示すように、この実施形態では、注入部３０の下部には、注入部周壁３１の高さ方向の中間部分から注入部底壁３２に向けて傾斜する注入部傾斜壁３３が形成されている。注入部傾斜壁３３は、電装基板取付部１１の方向に傾斜している。注入部傾斜壁３３を設けることで、注入部３０から流れ込まれるポッティング剤６０が注入部傾斜壁３３に沿って電装基板取付部１１の方向へ流れ、電装基板５０の下面５１と底壁１５との間の空間へ流れ込みやすいようにしている。

そして、図４にも示すように、この実施形態では、電装基板取付部１１の底壁１５が、注入部３０の注入部底壁３２から連続する第１底部２２では電装基板５０の下面５１と最も大きな距離Ｈ１で、注入部３０から離れる方向には底壁１５が盛り上がって電装基板５０の下面５１と小さい距離Ｈ２，Ｈ３となる段差状の棚部２０，２１に形成されている。すなわち、この実施形態では、上記第１底部２２から２段の棚部２０，２１が形成されている。棚部２０の第２底部２３は、上記第１底部２２に比べて電装基板５０の下面５１とは小さい距離Ｈ２となっている。棚部２１の第３底部２４は、第２底部２３に比べて電装基板５０の下面５１とは更に小さい距離Ｈ３となっている。このように、ケース本体１０の底壁１５は、注入部３０の近くでは電装基板５０の下面５１からの距離Ｈ１が大きく、注入部３０から離れるにしたがって電装基板５０の下面５１との距離Ｈ２，Ｈ３が徐々に小さくなるような棚部２０，２１となっている。なお、底壁１５と電装基板５０の下面５１との距離Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は、電装基板５０の下面５１から下方に突出する各種部品のリードなどの突出量に応じて設定すればよい。

さらに、この実施形態では、上記棚部２０，２１の接続部分が傾斜壁２５，２６となっている。傾斜壁２５，２６としては、例えば、底壁１５の上面から４５度以下の傾斜で形成できる。

このような構成とすれば、注入部周壁３１と電装基板５０の端部５２との隙間Ｓ２が大きく形成された注入部３０からポッティング剤６０を流れ込ませることで、ポッティング剤６０は電装基板５０の下面５１との距離Ｈ１が大きい空間から底壁１５との間へ適切に流れ込ませることができる。

そして、電装基板５０の下面５１との距離Ｈ２，Ｈ３が徐々に狭くなる各棚部２０，２１の接続部における傾斜壁２５，２６に沿って奥へと流れ込ませることで、空気を押し出してポッティング剤６０中に空気が混入することを抑えながらスムーズに注入部３０から遠い部分へと流れ込ませることができる。

その上、ポッティング剤６０を注入部周壁３１と電装基板５０との隙間Ｓ２が大きな注入部３０から供給することで、ポッティング剤６０が注入部分において電装基板５０の上面へ溢れることを抑え、電装基板５０の下面５１と底壁１５との間へ適切に流れ込ませた後に電装基板５０の上面を覆うように流れ込ませることができる。

図５は、第２実施形態に係る電装装置２のケース本体７０に電装基板５０を取り付けた状態の図３と同じ断面の断面図である。第１実施形態のケース本体１０とは、底壁１５の構成が異なるのみであるため、異なる構成のみに異なる符号を付し、同一の構成には同一の符号を付して説明する。

この実施形態では、電装基板取付部１１の底壁１５が、注入部３０の注入部底壁３２から連続する第１底部２２と、注入部３０から離れた位置で第１底部２２から盛り上がる第２底部２３となった段差状の棚部２０に形成されている。第１底部２２は、電装基板５０の下面５１と大きな距離Ｈ１となっている。第２底部２３は、底壁１５の一部が盛り上がって電装基板５０の下面５１と小さい距離Ｈ２となっている。このように、この実施形態におけるケース本体１０の底壁１５は、注入部３０の近くでは電装基板５０の下面５１からの距離Ｈ１は大きく、他の部分では電装基板５０の下面５１との距離Ｈ２は小さくなっている。

このケース本体７０でも、注入部３０から粘性の高いポッティング剤６０を流れ込ませると、電装基板５０の下面５１との距離Ｈ１が大きい第１底部２２の部分と電装基板５０の下面５１との間に流れ込んだ後、電装基板５０の下面５１との距離Ｈ２が狭くなる棚部２０の傾斜壁２５に沿って第２底部２３の方へと適切に流れ込ませることができる。しかも、第１底部２２と第２底部２３との接続部における傾斜壁２５によって、ポッティング剤６０中に空気が混入することを抑えながらスムーズに電装基板５０の下面５１と底壁１５との間の全体へ流れ込ませることができる。なお、ケース本体７０の底壁１５は、必ずしも複数の棚部２０，２１（図４）を有する必要はない。

（総括）
以上のように、上記したケース本体１０，７０を有する電装装置１，２によれば、電装基板５０の端部５２と注入部周壁３１との間に備えられた隙間Ｓ２が大きなポッティング剤注入部３０からポッティング剤６０を流れ込ませることで、ポッティング剤６０を電装基板５０の下面５１とケース本体１０，７０の底壁１５との間へ適切に流れ込ませることが可能となる。よって、ケース本体１０，７０に取り付けられる電装基板５０が上面にコネクタなどの各種部品を有する場合でも、ポッティング剤６０をコネクタ内部に侵入させることなく適切に覆うことができる。

また、ポッティング剤６０を、底壁１５の電装基板５０の下面５１と大きい距離Ｈ１となっている第１底部２２から、徐々に小さくなる距離Ｈ２の第２底部２３，距離Ｈ３の第３底部２４へと流れ込ませることで、粘性を有するポッティング剤６０の中に空気が混入することを抑えながら流れ込ませることが可能となる。しかも、ポッティング剤６０の使用量を減らすこともできる。

さらに、ポッティング剤６０を隙間Ｓ２が大きい注入部３０から距離Ｈ１が大きい電装基板５０の下面５１と底壁１５との間に流れ込ませることで注入時間を短縮することもでき、電装装置１の製造効率を向上させることが可能となる。

（変形例）
上記した実施形態のケース本体１０は一例であり、異なる形態のケース本体１０でも同様に注入部３０、棚部２０，２１を備えさせればよく、ケース本体１０の構成は上記した実施形態に限定されるものではない。

また、上記した実施形態における注入部３０及び棚部２０，２１の数は一例であり、注入部３０から流れ込ませるポッティング剤６０の量を抑え、電装基板５０の下面５１と底壁１５との間に適切に流れ込ませるように注入部３０及び棚部２０，２１を備えさせることができ、これらの数は上記実施形態に限定されるものではない。

さらに、上記した実施形態は一例を示しており、各実施形態の構成を組み合わせることもでき、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。

１，２ 電装装置
１０，７０ ケース本体
１１，１２ 電装基板取付部
１５ 底壁
１６ 周壁
２０，２１ 棚部
２２ 第１底部
２３ 第２底部
２４ 第３底部
２５，２６ 傾斜壁
３０ ポッティング剤注入部
３１ 注入部周壁
３２ 注入部底壁
３３ 注入部傾斜壁
５０ 電装基板
５１ 下面
５２ 端部
６０ ポッティング剤
Ｓ１，Ｓ２ 隙間
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 距離

Claims (5)

1. 周壁と底壁とを備えたケース本体の内部に電装基板を取り付け、前記電装基板をポッティング剤で覆う電装装置であって、
   前記ケース本体は、前記底壁と前記周壁との間に所定の隙間を設けて前記電装基板を取り付ける電装基板取付部を備え、
   前記電装基板取付部の前記周壁は、少なくとも一部に前記電装基板の端部との隙間が大きく形成されたポッティング剤注入部を備えている、
   ことを特徴とする電装装置。
2. 前記電装基板取付部の前記底壁は、前記電装基板との隙間が、前記ポッティング剤注入部に近い部分は広く、遠い部分は狭くなる段差状の棚部を有している、
   請求項１に記載の電装装置。
3. 前記棚部は、該棚部の段差状の接続部分が傾斜壁となっている、
   請求項２に記載の電装装置。
4. 前記ポッティング剤注入部は、注入部周壁と注入部底壁との接続部に、前記電装基板の方向に傾斜する注入部傾斜壁を有している、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の電装装置。
5. 前記ポッティング剤注入部は、前記電装基板の角部位置に備えられている、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の電装装置。

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